Servizi di supporto ingegneristico per parti strutturali complesse: dall'ottimizzazione del design alla realizzazione della stampa

Definizione e sfide delle parti strutturali complesse

Le parti strutturali complesse si riferiscono a parti o assiemi con forme geometriche complesse, requisiti funzionali elevati e difficoltà di produzione. Tali parti di solito hanno le seguenti caratteristiche: modellazione di superfici complesse, come aspetto aerodinamico, struttura bionica, ecc. Strutture interne complesse, come canali di flusso interni, cavità interne, inserti, ecc. Integrazione di più materiali, come combinazioni morbide e dure, gradiente funzionale, ecc. Requisiti di alta precisione, come precisione di adattamento, qualità della superficie, ecc. Requisiti di elevata resistenza o prestazioni speciali, come capacità di carico, resistenza alla temperatura, tenuta, ecc. La progettazione e la produzione di parti strutturali complesse deve affrontare molte sfide, che richiedono al team di ingegneri di avere conoscenze multidisciplinari come materiali, processi e analisi strutturale per aiutare i clienti a realizzare le loro intenzioni di progettazione attraverso servizi di supporto ingegneristico sistematici.

Servizi di consulenza per l'ottimizzazione della progettazione

I servizi di supporto tecnico coprono l'intero processo, dalla progettazione alla consegna. Durante la fase di progettazione, gli ingegneri possono fornire i seguenti suggerimenti di ottimizzazione: ottimizzazione della stampabilità, identificazione delle caratteristiche di progettazione che potrebbero causare errori di stampa e proposta di suggerimenti di modifica. L'ottimizzazione della topologia ottimizza la distribuzione dei materiali in base all'analisi del carico per ottenere un design leggero. Ottimizzazione del supporto, regolazione dell'angolo e della struttura della sospensione, riduzione dell'uso di materiali di supporto e della difficoltà di post-elaborazione. L'integrazione funzionale combina più parti in un unico pezzo per la stampa, riducendo i collegamenti di assemblaggio. La progettazione orientata al processo regola i parametri di progettazione in base alle caratteristiche del processo selezionato, come spessore minimo della parete, angolo di sformo, ecc. La post-elaborazione è riservata per riservare quote di lavorazione e parametri di riferimento del processo per la lavorazione e l'assemblaggio. L'ottimizzazione del design richiede una comunicazione completa con i clienti per trovare un equilibrio tra prestazioni, aspetto, costi e ciclo.

Formulazione di piani di processo

La formulazione di piani di processo per parti strutturali complesse richiede una considerazione globale di molteplici fattori. Selezione del processo, confronto dell'applicabilità di FDM, SLA, SLS, SLM e altri processi e selezione del processo o della combinazione di processi più appropriata. Selezione dei materiali, raccomandazione dei materiali in base ai requisiti prestazionali delle parti ed esecuzione di test e verifiche dei materiali quando necessario. Ottimizzazione dei parametri di stampa, regolazione dei parametri di stampa in base a caratteristiche strutturali complesse, come strategia di supporto speciale, controllo della temperatura, ecc. Strategia parte-parte: per strutture sovradimensionate o complesse, prendere in considerazione la suddivisione in più parti e stamparle separatamente prima di assemblarle. Ottimizzazione della direzione di stampa, seleziona la direzione di stampa ottimale per ridurre il supporto, migliorare la precisione e ridurre i tempi. Processo di post-elaborazione, formulare la sequenza e i metodi dei processi di post-elaborazione come rimozione del supporto, trattamento superficiale, lavorazione meccanica e rivestimento. Il piano del processo deve essere documentato e implementato dopo la conferma con il cliente.

Garanzia di qualità e verifica

La garanzia di qualità di parti strutturali complesse richiede l'istituzione di un sistema completo di ispezione e verifica. L'ispezione del processo monitora i parametri chiave durante il processo di stampa per rilevare i problemi in modo tempestivo. Ispezione del primo articolo: condurre un'ispezione completa del primo articolo per verificare l'efficacia del piano di processo. Ispezione dimensionale, utilizzando una CMM o uno scanner ottico per misurare le dimensioni critiche. Ispezione della superficie, controllo della qualità della superficie, segni di supporto, difetti, ecc. Ispezione interna, utilizzo della TC industriale per rilevare pori interni, crepe e altri difetti. Test meccanici e verifica delle prestazioni meccaniche, se necessario. Verifica funzionale, simulazione delle condizioni di lavoro reali per test funzionali. I dati sulla qualità devono essere registrati e archiviati per fornire una base per successivi miglioramenti.

Consegna del progetto e trasferimento delle conoscenze

La consegna del progetto non è solo la consegna di parti, ma anche il trasferimento delle conoscenze tecniche pertinenti. I risultati finali includono: parti finite, stampe ispezionate e qualificate. Rapporti tecnici, inclusi piani di processo, parametri di stampa, dati di ispezione, ecc. Suggerimenti di miglioramento, suggerimenti per l'ottimizzazione del design basati sull'esperienza del progetto. Servizi di follow-up, come produzione di piccoli lotti, fornitura di pezzi di ricambio e altri piani di assistenza. Il trasferimento delle conoscenze aiuta i clienti a migliorare le proprie capacità di progettazione e a stabilire rapporti di cooperazione a lungo termine. I progetti di parti strutturali complessi spesso richiedono più iterazioni. Stabilire un buon meccanismo di comunicazione e gestione dei documenti può migliorare l’efficienza dell’iterazione. Si consiglia di stabilire un sistema di riunioni di riepilogo del progetto, rivedere l'esperienza del progetto e migliorare continuamente i livelli di servizio.